光电测距仪周期误差分析
长度计量仪器测量过程中的误差控制分析
长度计量仪器测量过程中的误差控制分析摘要：本文简要阐述长度计量仪器测量过程中的误差因素，进而分析长度计量仪器测量过程中的误差控制方法，希望通过研究具体的误差控制措施，可以为生活和生产中提升长度计量的准确度提供建议，应用新的科学技术理论，开拓长度计量的新领域，促进现代化长度测量技术水平的提升。
关键词：长度计量仪器；测量；误差控制引言：长度计量是一项历史悠久、基础性很强的技术。
随着我国经济和社会水平的不断发展，大部分长度计量仪器应用在人们的生产和生活中，同时现代工业对于零件精密度要求越来越高，因此利用先进的测量技术来进行准确的长度测量，推动现代测量技术的进一步发展。
1、长度计量仪器测量过程中的误差因素1.1方式的选择在长度测量过程中，首先需要选择合适的测量仪器和测量方法。
根据具体的尺寸特性，选择符合相关测量要求的计量仪器，同时准确合适的测量仪器可以提升测量的精确度。
如果测量仪器出现错误和失准情况就会影响具体的测量操作，从而影响最终的测量结果。
因为测量仪器选择和量程选择问题，带来一定的数值误差。
系统误差一旦引进合成变量需要改变测量结果数值，带来不稳定的测量结果，使得长度测量仪器精确度受到严重影响，带来数值上面的误差。
1.2温度的变化长度计量仪器在校准的过程中，需要控制具体的温度变化，通常在规定的校准环境中，需要控制长度计量仪器的温度影响，使得长度测量误差控制在可控范围内。
同时为了保持测量仪器的数值的稳定性，需要表明基础的温度变化，利用测量长度仪器来在不同温度下确保恒温的数值，使得多次测量结果更加准确。
在现代测量结果中需要多次测量来控制精密度，使得温度产生的影响和变化更加体现测量的准确性，结合温度的变化规律来让大部分测量精密度有着明显的变化，使得测量精确度提高。
1.3操作的不当在具体操作长度测量仪器过程中，需要控制具体的操作方式。
比如在利用测量长度仪器时需要进行外部尺寸测量，根据被测物体的测量面进行，选择合适的测头，通过情况下，测量面大部分是平面，大部分选择的测头选择也是平面，采用面的接触来进行测量，减少具体的接触误差。
光电测距仪测距误差分析
光电测距仪测距误差分析武汉大学电子信息学院 湖北 武汉摘要：本文指出了光电测距仪测距误差的主要来源，对测距误差及其影响进行了分析，并给出精度评定的方法。
关键词：光电测距仪 测距误差 精度评定一、引言光电测距仪自问世以来,以其操作方便、快捷、高效、精密、自动化、智能化等特点,被广泛应用于工程测量、控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等领域。
数字地球的建设,也以其为基本的数字采集设备之一。
作为一种被多种领域频繁使用的长度计量仪器,光电测距仪测距误差的分析与测距精度的定期评定始终是用户和承包方关心的问题。
因为仪器能否在要求的精度下可靠地工作,是测量工作能否保质保量完成的前提条件。
国家技术监督局对光电仪器（全站仪、测距仪）测距系统的检定目的、项目和方法作了具的规范要求，本文就光电仪器的测距误差及精度评定进行分析。
测距精度是光电测距仪的重要技术指标之一，其测距精度不但与仪器的性能有关，同时也取决于使用方法和实测时外界因素的影响。
分析测距误差的来源和影响程度，找出消除或减弱误差的措施和方法，对于正确、合理地使用仪器和维护仪器，以便测出精度较好的距离成果和分析测距成果质量等都是很有必要的。
按照规范要求，对仪器进行检定，客观地评定仪器测距的实际综合精度，对了解仪器性能指标，验收新购和修理后的仪器以及合理使用仪器尤为重要。
欲达到系统客观地评定一台光电测距仪的测距精度这一目的，一方面应严格地按照规范要求对仪器进行检定，另一方面还需具备有关测距原理及相关的误差理论知识，以便找出测距误差的主要来源，再进行测距误差分析，作为综合评定仪器精度的依据。
二、光电测距原理1.光电测距仪按仪器测程分类：短程光电测距仪：测程在3Km 以内，测距精度一般在1cm 左右。
中程光电测距仪：测程在3~15Km 左右，适用于二、三、四等控制网的边长控制，精度一般可达±（10mm+6-10⨯）。
远程激光测距仪：测程在15Km 以上的测距仪，精度一般可达±（5mm+16-10⨯），满足国家一、二等控制网的边长控制。
测距仪的测距误差分析与检定
仅供试阅第五章 全站仪的测距误差分析与检定§5-1 测距公式由第三章可知，当采用相位法测距时，其测距原理公式为： )()2(2222200N N u N u N f n c f n c D s s Δ+⋅=Δ+⋅=Δ+⋅⋅⋅=Φ⋅=πϕπϕππ 式中： sf n c u ⋅=20，精测尺尺长； -- 精测尺长的个数；N -- 不足精测尺长的尾数。
N Δ当采用脉冲法测距时，其测距原理公式为： D t nc D ⋅=20 对于测距公式来说，还必须加如下的两项，方能得到地面上两点的实际距离值。
1.加常数如图(5-1-1)所示，仪器外光路测得的距离是由发光面和接收面的实际中心到反光镜等效反射面的距离D′。
内光路测量的距离是由发射面经内光路到接收面的等效反射面的距离d。
待测的距离为仪器中心(竖轴)到反射中心(竖轴)的距离D。
因而由于发光面和接收面与仪器实际中心不重合；反光镜等效反射面与反射中心不重合；内光路距离值以及线路自身的时间延迟等的影响，使仪器测得的距离(D′-d)与实际距离D 之间有一个常数差,此常数称为仪器的加常数C:仅供试阅 )'(d D D C −−=图5-1-1 全站仪距离测量示意图加常数C 可以通过与基线比较或其它方法求得。
然后预置到仪器内，使得显示的距离值是已经进行了加常数改正后的距离值。
2.比例改正此项改正包括气象改正(即折射率改正)和频率改正。
1).气象改正在仪器设计时，仪器设计了其精测尺振频率，根据精测尺振频率和参考大气折射率，可以求得其精测尺长度u 。
这时的频率称为标称频率（根据不同的仪器设计，可以是一个常数，也可以是一个随仪器内部温度变化的值）。
在实际测距时，气象条件变化，大气折射率也随之变化为，因而测尺长度也就变成了：0n 0f 0f g n g u 002f n c u g g ⋅= （5-1-1） 式中是按测距时测定的气象条件依据通用的大气折射率改正公式计算的大气群折射率。
【精选】距离观测值的改正和光电测距仪的检验
4.3距离观测值的改正和光电测距仪的检验第一类仪器本身所造成的改正：加常数置平乘常数（频率）周期误差第二类大气折光而引起的改正：气象波道弯曲第三类归算方面的改正：归心（下册P95）倾斜和投影到椭球面上（下册P25）说明：由于现在测距仪的性能和自动化程度不同，测距仪的精度要求也各异，故有些改正可不需进行，有的在观测时只需在仪器中直接输入有关数值或改正值即可。
光电测距仪的检验 《光电测距仪的检定规范》CH8001。
4.3.1气象改正n D ∆这是电磁波测距最重要的改正，因为电磁波在大气中传输时受气象条件的影响很大。
实质是大气折射率对距离的改正，因大气折射率与气压、气温、湿度有关，因此习惯叫气象改正。
1有关公式⑴光在真空中传播速度c 0=299792458±1.2(m/s) (25) 1975年国际大地测量与地球物理学联合会（IUGG ）第十六届年会。
如果测定空气的折射率n ，则可求出空气中的光速c=c 0/n (26) ⑵光在空气中的折射率与波长关系式（色散公式）柯希（Cauchy ）公式：421λλCB A n +++= (27)1963年IUGG 决定使用巴雷尔-西尔(Barrell-Sears)给出的实用公式：4727710136.010288.161004.28761λλ---⨯+⨯+⨯+=n (28)上式是在温度00C ，气压760mmHg 毫米汞柱高（或1013.2mb 毫帕），0﹪湿度，含0.03﹪CO 2的标准大气压条件下的单一波长(单位μm)的光折射率与波长关系式，也称巴雷尔-西尔公式.⑶ (狭窄光谱) 群速的空气中折射率与波长关系式42531λλCB A n g +++= (29)在标准大气压条件下4727710680.010864.481004.28761λλ---⨯+⨯+⨯+=g n (30)⑷光(狭窄光谱)在空气中的折射率随着温度、气压和湿度而变化,有如下近似关系，柯尔若希（Kohlrousch ）公式6101055.0760111-⨯+-++-+=te p tn n g αα (31) 式中：n 是温度为t 0C ，气压为p 和水蒸气为e 时空气的折射率, p 和e 的单位为mmHg 。
光电门实验误差分析及对策 (自动保存的)
光电门实验误差分析与对策光电门常与气垫导轨配合使用，能较好地完成中学物理多个实验。
常见光电门由发光管与光敏管组成，光电管与光敏管正面相对，它发出的光使光敏管感光。
当滑块经过时，其上面的遮光条把光档住，与光敏管相连的数字计时器就记录了遮光时间的长短，从而可以算出滑块经过时的平均速度。
其时间测量可以精确到0.001秒，又叫数字毫秒计，有效地消除了人工计时时反应时间的影响，是现代物理实验的基础。
怎样才能发挥它的优势，更好地完成相关的实验呢？下面以《碰撞中动量守恒》为例，如图1示，分析光电门的误差。
图1一、碰撞实验在气垫导轨上，让m1去碰撞静止的m2，取滑块m1=m2=223.1g,以尼龙扣为粘结体，碰后粘在一起运动。
若动量守恒，则mv=2m*v1，即mL/t=2m*L/t1，t1=2t。
当L=0.8cm时，测量数据如下：次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9t/ms17.0 22.5 14.4 12.8 17.2 17.6 18.4 23.1 17.7t1/ms40.1 51.5 36.1 32.3 39.9 43.5 46.1 57.4 42.6t1/t 2.36 2.89 2.50 2.52 2.32 2.47 2.51 2.48 2.41 可见，实验测得的数据（平均2.50倍）和理论值（2倍）的较大的误差。
将挡光条的宽度调到L=3.6cm，重新进行实验，测量数据如下：次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9t/ms202.6 137.2 126.0 154.0 123.6 118.2 123.3 108.4 113.2t1/ms427.6 284.0 264.2 316.4 266.9 252.5 262.8 230.0 235.5t1/t 2.11 2.07 2.10 2.05 2.16 2.14 2.13 2.12 2.08 实验测得的数据（平均2.11倍）和理论值（2倍）的误差缩小了。
顺着这个思路，将挡光条的宽度调到L=12.9cm，如图2示，重新进行实验，测量数据如下：图2次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9t/ms355.5 432.8 454.8 419.4 667.0 613.8 572.0 412.4 436.4t1/ms724.5 897.3 940.4 877.3 1318 1233 1194 817.7 883.9t1/t 2.04 2.07 2.07 2.09 1.97 2.01 2.09 1.98 2.03实验测得的数据（平均2.04倍）和理论值（2倍）的又误差缩小了！图1。
光电测距仪周期误差分析
摘 要 ： 电测距仪周期误差的正弦特性并不 明显 ． 光 对其原因从仪器结构 、 周期误 差检定处理 实例等方 面加 剖析 ， 指出现行处理
方式的不足 ． 提出运用多次叠加法的合理 解决信号 ； 谐渡 ； ； 叠加 误差 曲线
仅受同频信号串扰之上 的， 受到影响的调制信号仍 是正 弦信 号 ， 周 期误 差 也就 按 正 弦波 动 处 理 。在 对
一
、
前
言
光电测距 仪器在测量工作 中已被广泛使用 ， 这 是人们利用电磁渡在空气 中传播速度为 已知的特 性 ， 过检 定 电磁 渡在 被 测距 离 上 往返 传 播 的时 问 通 来求 得距离 值 。 目前其 测 距 方 法 主要 有 相 位 法 、 脉 冲法 、 变频法等 ， 而其 中精度较高 ， 使用得较多 的是 相位法 ， 即采用测定调制光波 的测距信号与参考信 号之 间相位 差 ， 间接 得 出距 离 值 。所 谓调 制 光 波是 由于无 法精 确测 定 测 距仪 器 发 射 光 波 的高 频 位 ， 因 而在光波中加入调制信号得来的。调制信号为正弦 信号 Ｅ ｓ ， ｉ ｎ 在加入该正弦信号后仪器发射光波 随调制 信号变化 ， 络线 以 为角 频率 呈 正 弦变 化 包 （ 图 １ 。无 论 现 在 仪器 精 度 如 何 提 高 ， 仪 器 发 如 ） 在 射光中加入调制信号的技术却没变。而调制光波像 其他光波一样在传播过程 中会受到其他 （ 内部 和外 部） 电磁渡的干扰 ， 在不考虑外部影响时， 同一 台仪 器在某一时间段其调制光波受到的内部干扰具有周 期性 ， 期误差 是 指 以仪器 检 测 尺 长 为周 期 重 复 出 周 现的误差。无论 光电测距 仪器 目前状态 是新制 、 修 理后还是正在 使用中 的， 周期误 差是必检项 目－ ， 当周期 误差振 幅 大 于测距 中误 差 绝 对值 自 ２ 时 ， 倍 应作周期误差改正＿ ， ２ 可见检定周期误差对光电测 Ｊ
测绘技术中常见误差的原因及解决方法
测绘技术中常见误差的原因及解决方法测绘技术是一门研究地理空间信息的学科，它在各个领域都扮演着重要的角色。
然而，在进行测绘工作的过程中，常常会遇到各种误差。
这些误差可能来自于多方面的原因，比如测量仪器的精度、测量操作的人为因素、环境影响等等。
本文将从这些方面一一探讨测绘技术中常见误差的原因及解决方法。
首先，我们来谈谈测量仪器的精度问题。
测量仪器的精度决定了测量结果的准确程度。
如果测量仪器的精度不高，那么所测得的数据就会存在较大的误差。
而测量仪器的精度受多种因素的影响，比如仪器本身的设计和制造质量、使用环境等等。
为了减小测量仪器的误差，我们可以采取一些措施。
例如，我们可以定期对测量仪器进行校准，以保证其精度处于一个可接受的范围内。
同时，在测量的过程中，我们还可以尽量减少仪器的使用次数，以避免误差的积累。
其次，我们再来看看测量操作的人为因素。
人为因素是测绘误差中一个不可忽视的因素。
例如，在进行测量时，测量员的操作不规范、不准确，就会导致测量结果的误差。
为了解决这个问题，我们需要提高测量员的技术水平和操作规范。
这可以通过培训和指导来实现。
此外，我们还可以采用一些自动化的测量方法，减少人为因素对测量结果的影响。
比如，利用卫星定位系统进行测量，可以减少测量员的直接操作，提高测量的准确性。
除了仪器精度和操作人为因素外，环境影响也是测量误差的一个重要原因。
环境因素，比如天气、气候、地形等，都可能对测量结果产生一定的影响。
例如，在进行测量时，如果遇到恶劣的天气条件，比如强风、雨雪等，就会影响测量仪器的使用和数据的采集。
针对这个问题，我们需要在选择测量时间和地点时，尽可能选择适宜的环境条件。
此外，在分析测量数据时，我们还可以利用数据处理方法来消除环境影响。
例如，通过数据差分处理，可以减少大气等因素对测量结果的干扰。
总结起来，测绘技术中常见误差的原因及解决方法主要包括测量仪器的精度、测量操作的人为因素和环境影响。
为了提高测量的准确性，我们需要关注这些因素，并采取相应的措施。
测量设备在检定周期内超差的原因分析与对策
测量设备在检定周期内超差的原因分析与对策摘要：测量设备在检定周期内出现超差的现象常有发生，使产品质量受到不利影响。
本文以实例详细分析测量设备在检定周期内超差的几种原因和相应对策。
关键词：测量设备；周期内超差；原因分析；对策在实际工作中或在质量管理体系运行的监督检查中常常发现少数测量设备在检定周期内出现超差的现象，给使用单位的工作和产品质量带来不利影响。
到底是什么原因引起测量设备在检定周期内出现超差的呢，现就这一问题谈谈本人的看法。
1 测量设备超差的原因（1）测量设备本身质量问题个别生产厂家为了追求利益最大化，想方设法降低成本，在选材上做文章，从而影响了产品质量。
例如感应式电能表，磁钢选用稀土磁钢或三类磁钢，检定合格后运行一段时间其磁钢就不断失磁，电能表的阻尼力矩逐渐减少，便容易出现正超差；轴承选用劣质轴承，同样新表检定合格后，随着运行时间的推移，轴承内的机械磨损和润滑油的挥发等原因出现负超差。
有的电能表外壳没有很好的密封防尘功能，灰尘极易进入表盘内，落入机械转动摩擦部位，使得电能表走慢，甚至停止转动。
（2）辅助设备损坏一部分测量设备因其本身结构和工作原理对于测量介质及辅助设备有一定的要求，若不能满足，势必造成其在短期内失准的情况。
例如，油库发送油品计量用的容积式流量计，按照容积式流量计安装规定，表前须设过滤器，滤除介质中颗粒物，以保证仪表的正常使用。
由流量计的工作原理可知其误差来源主要是内间隙，故要求测量介质为洁净不含颗粒物液体。
如果没有做到按期检查过滤器滤芯，即使滤芯破损也未能及早出现，造成其渗漏量增大，出现“过的多而计的少”的负误差情况。
如果忽视了表前过滤器这一环节，更谈不上流量计在有效期内的正常使用。
（3）使用不当企业对测量设备的使用一般都有制定管理制度，使用人员如果对测量设备的具体结构原理不甚清楚，使用操作不当，有可能造成仪表过早失准。
例如对弹簧管式压力表，有些操作人员不太了解表内弹簧管的特性和作用，没有按操作规程进行操作，测压时，装好表后即迅速旋升截止阀测压，表针快速上升，导致弹簧管受到冲击，加速了弹簧管的弹性疲劳，使其弹性恢复能力差，造成仪表示值误差越来越大。